Инверсия сайт-специфическая

Регуляция экспрессии генов посредством сайт-специфической инверсии, вероятно, не является широко распространенным способом генетической регуляции у прокариотических организмов. Судя по всему, эволюция большинства регуляторных механизмов прокариот была направлена на создание систем быстрого изменения уровня экспрессии тех или иных генов в ответ на быстрые изменения в окружающей среде. В то же время система вариации фаз организована таким образом, что соответствующие изменения происходят с очень низкой вероятностью и не могут служить целям быстрого реагирования на изменения окружения. Система сайт-специфической инверсии скорее предназначена не для оперативной подстройки к изменяющимся условиям среды, а для подготовки целой популяции клеток к встрече с новыми условиями окружения посредством расширения возможностей генетической вариабельности в популяции. [c.202]

Запрограммированные перестройки в ДНК вызываются сайт-специфической рекомбинацией, вследствие чего появляются детерминированные делеции, инверсии и инсерции. Они приводят к дифференцированному выражению определенных генов и даже к дифференцировке клеток. Неконтролируемые делеции, инверсии, дупликации и инсерции приводят к трудно предсказуемым последствиям. Закреплению полезных изменений в потомстве могут способствовать эгоистические гены. [c.155]

В. С помощью гибридизации можно определить тип перестройки в ДНК, например сайт-специфическую делецию, встраивание или инверсию ДНК. Если происходит делеция или вставка ДНК в определенный сайт, то после гибридизации в области перестройки будет наблюдаться одна одноцепочечная петля, а не два одноцепочечных участка, образующие глазок, показанный на рис. 10-9. Предположим, например, что в одну молекулу ДНК встроен фрагмент. При гибридизации такой молекулы, несущей дополнительный фрагмент, с молекулой, не подвергшейся перестройке, вся ДНК в двух исходных молекулах окажется спаренной, за исключением вставленного фрагмента, который даст одноцепочечную петлю. Делеция в сайте перестройки должна привести к образованию такой же одноцепочечной структуры, как и в случае вставки. (Два типа перестроек можно различить, сравнивая суммарную длину двухцепочечных фрагментов.) [c.416]

Профаг Р1 является обладателем еще одной системы сайт-специфической рекомбинации в составе фаговой ДНК имеется участок (С-сегмент), который в одних молекулах ДНК имеет одну ориентацию, а в других — другую. За инверсию отвечает продукт фагового гена ein, работающий аналогично продукту гена сге, с той лишь разницей, что узнает предназначенные для него сайты, фланкирующие С-сегмент, в инвертированной взаимной ориентации. Био-тоги-ческий смысл инверсии сегмента ДНК рассмотрим на примере другого умеренного фага Ми, у которого тоже есть инвертируемый сегмент. [c.106]

Было показано, что инверсия промоторной области у Salmonella направляется системой сайт-специфической рекомбинации. По обе стороны от инвертируемого участка находятся идентичные противоположно ориентированные сегменты последовательности ДНК по 14 п.н. Наряду с промотором генов Н2 ш гН1 этот участок содержит также ген hin), продукт которого направляет сайт-специфическую рекомбинацию между 14-членными повторами. В результате рекомбинации происходит инверсия всего этого участка ДНК. Фаги Р1 и Ми также кодируют белки сайт-специфической рекомбинации, которые могут направлять инверсию сегментов ДНК в их собственных геномах. Оказалось, что эти белки могут заменить дефектный белок Hin в мутантах Salmonella hin . [c.201]

Рис. 10-28. Альтернативная транскрипция двух генов у бактерии Salmonella в результате сайт-специфической рекомбинации, приводящей к инверсии небольшого фрагмента ДНК. Механизм рекомбинации описан выше (см. разд. 5.4.7) и активируется лишь изредка (примерно один раз за каждые 10 клеточных делений). Таким образом, альтернативное образование флагеллина Н12 (А) либо флагеллина Н1 (Б) обычно строго

В качестве примера механизма такого типа дифференцировки клетки можно привести перестройку у бактерии Salmonella. В этом случае определенный фрагмент ДНК размером 1000 нуклеотидных пар инвертируется в ходе реакции, катализируемой ферментом сайт-специфической рекомбинации (рис. 10-28). Итак, ДНК в этом сайте может находиться в двух состояниях Влияние инверсии на экспрессию гена объясняется тем, что внутри фрагмента размером 1000 нуклеотидных пар находится промотор, ответственный за синтез определенного белка (названного флагеллином), который локализован на поверхности бактериальной клетки. Если этот промотор находится в одной ориентации, го образуется белок одного типа, а если промотор оказывается в другой ориентации-синтезируется другой белок. Поскольку такое переключение происходит очень редко, клоны клеток растут с одним или другим типом флагеллина. Этот феномен носит название фазовой вариации. Скорее всего такой механизм дифференцировки помогает популяции бактерий защищаться от иммунного ответа организма хозяина. Если у хозяина образуются антитела к одному типу флагеллина. некоторые бактерии, флагеллин которых оказался измененным вследствие перестройки генов, смогут выжить и размножиться. [c.200]

Механизм сайт-специфических флип-флоп-инверсий. Механизм флип-флоп-инверсий удалось детально исследовать благодаря тому, что 1) с использованием очищенных компонентов можно осуществлять рекомбинацию in vitro 2) метод рекомбинантных ДНК позволяет получать необходимые субстраты, в частности содержащие сайт-специфические мутации. Сегменты ДНК, фланкированные двумя инвертированными повторами (/ х-элемен-тами или гомологичными инвертированными повторами G-сегмента фага Ми) и входящие в состав сверхспиральной плазмиды, инвертируются в присутствии очищенных белков Hin и Gin. Расстояние между повторами варьирует от нескольких сотен до тысяч пар оснований. Hin и Gin представляют собой рекомбиназы и одновременно ДНК-связывающие белки, которые узнают инвертированные повторы, фланкирующие инвертируемый сегмент. Повторы как раз и являются теми сайтами, в которых происходят перестройки ДНК, приводящие к инверсии. Этот процесс стимулируется фактором II и белком ни, а также энхансером в w -положении, с которым специфически связывается фактор II. [c.275]

Сайт-специфическая рекомбинация между hixL и Л/хП приводит к инверсии расположенного между ними сег- [c.276]

Другой тип событий представляют направленные транспозиции, при которых перемещение последовательностей из одного специфического сайта в другой имеет регуляторный эффект. У бактерий существует очевидная взаимосвязь между механизмами сайтспецифической инверсии и транспозиции. У эукариот направленное перемещение ДНК может осуществляться с помощью иных механизмов. Например, у дрожжей наблюдается однонаправленный перенос копий генов, определяющих тип скрещиваемости, из молчащих локусов в активные . Этот процесс напоминает бактериальную транспозицию, когда донорный локус остается интактным, а реципиентный изменяется однако у дрожжей существует только один реципиентный локус, который сам инициирует перенос, вместо того чтобы остаться пассивной ми- [c.473]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология